石墨烯化学镀铜及其对石墨烯/铜基复合材料组织性能的影响

摘要：

以还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)和CuSO4·5H2O为主要原料,通过化学镀法得到铜包覆RGO复合粉体,再与铜粉混合得到含有不同质量分数RGO (0.2％、0.4％、0.6％、0.8％)的RGO/Cu粉末混合料,经压制及烧结得到RGO/Cu复合材料.通过X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、拉曼光谱仪(Raman spectroscopy,RS)和场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope,FESEM)等对RGO/Cu复合材料的微观组织和相关性能进行测试分析,并与由未镀铜处理的RGO所制备的RGO/Cu复合材料的组织性能进行对比.结果表明,经化学镀处理的RGO在RGO/Cu复合材料中分布较均匀,而未镀铜处理的RGO在基体中发生明显的团聚.RGO/Cu复合材料的导电导热性随石墨烯加入量的增加有所下降,但石墨烯的加入可有效提高RGO/Cu复合材料的力学性能,且由镀铜RGO所制备的RGO/Cu复合材料的性能要优于由未处理RGO所制备的RGO/Cu复合材料的性能.此外,RGO加入量对复合材料性能也有明显影响,当添加RGO质量分数为0.4％时,由镀铜RGO所制备的RGO/Cu复合材料的综合性能达到最好,其电导率达95.01％ IACS,热导率达415.5W.(m·K)-1,而压缩屈服强度和抗拉强度分别为156.73 MPa和268.62 MPa,较相同工艺条件制备的纯铜的屈服强度(75 MPa)和抗拉强度(234.64 MPa)提升了109％和14.48％.

关键词：石墨烯、化学镀、铜基复合材料、微观结构、物理性能

所属期刊栏目：36

分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51674095

在线出版日期：2018-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：363-369,376